Photovoltaik Stromerzeugung

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Stromerzeugung einer Photovoltaikanlage

Solarstromerzeugung © Montebelli, stock.adobe.com
Solarstromerzeugung © Montebelli, stock.adobe.com

Die Stromerzeugung der Photovoltaikanlage hängt von zahlreichen Faktoren ab. Neben den Standortfaktoren spielt natürlich auch die jeweilige Anlage mit der Wahl der entsprechenden Solarmodule eine Rolle.

Installierte Leistung

Bei einer Photovoltaikanlage wird die installierte Leistung in der Einheit Kilowatt peak angegeben. Hiermit wird die Leistung bezeichnet, die die individuelle Solaranlage unter bestimmten, standardisierten Bedingungen erbringen kann (z.B. Einstrahlung 1.000 W/m2 und 25 °C Umgebungstemperatur).

Bei netzgekoppelten Anlagen wird nach Möglichkeit die Anlagenleistung auf den Verbrauch ausgelegt (Faustformel: Jahresertrag = Jahresverbrauch).
Bei Inselanlagen muss die installierte Leistung insbesondere auf das Verbrauchsprofil und die Speichermöglichkeiten abgestimmt werden.

Tipp: Auch wenn die Dachfläche es hergibt, so sind Privatleute wegen der Vorschriften zur Einspeisevergütung mit einer installierten Leistung der Photovoltaikanlage unter 10 kW gut beraten, denn für diese Anlagen muss keine EEG-Umlage gezahlt werden. Dafür ist eine geeignete Fläche zwischen 60 und 80 qm notwendig. Während diese Fläche bei Schrägdächern der Dachfläche entspricht, ist der Dachflächenbedarf bei Flachdächern mindestens doppelt so groß.
Solarstrom Entwicklung © BSW-Solar
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Möglicher Ertrag

Die tatsächlich installierte Leistung ist die eine Sache – der mögliche Ertrag die andere. Natürlich hängen die beiden zusammen, unterscheiden sich aber dennoch deutlich. Wie oben beschrieben, wird die installierte Leistung oder Nennleistung der Photovoltaikanlage unter idealisierten Bedingungen ermittelt. Die geforderten 1000 Watt Strahlung und 25 Grad Zelltemperatur sowie das vorgesehene Spektrum werden nur selten erreicht.

Die Angabe Peakleistung bezieht sich auf Test-Bedingungen
Die Angabe Peakleistung bezieht sich auf Test-Bedingungen

Der mögliche Ertrag der Photovoltaikanlage wird aber entscheidend von der tatsächlichen Strahlung vor Ort und den regionalen Wetterbedingungen bestimmt (viele wolkige oder eher viele klare Tage, wenig oder viel Luftverschmutzung etc.). Daher ist es gut zu wissen, wie hoch die durchschnittlichen Werte der Globalstrahlung am Standort der Anlage in den letzten Jahren waren. Auf diese Daten greifen im Übrigen auch die Solarrechner zu, die den möglichen Ertrag einer Anlage berechnen.

Darum ist die Angabe Kilowatt-Peak nur theoretisch aussagekräftig
Darum ist die Angabe Kilowatt-Peak nur theoretisch aussagekräftig

Ermittlung des Ertrags

Bei der Planung der Photovoltaikanlage wird man auf entsprechende Software zurückgreifen, um eine grobe Ertragsprognose zu erhalten. Ohne diese ist eine Berechnung der Wirtschaftlichkeit ja gar nicht möglich.

Der Ertrag einer PV-Anlage hängt von verschiedenen Faktoren ab
Der Ertrag einer PV-Anlage hängt von verschiedenen Faktoren ab

Ist die Photovoltaikanlage jedoch gebaut, werden die Erträge über die Zähler (Einspeisezähler, Eigenverbrauchszähler) ermittelt. Auch Datenlogger geben Auskunft über den Ertrag der Photovoltaikanlage. Aus den vom Datenlogger als Teil der Anlagenüberwachung ermittelten Daten wird auch ersichtlich, wie stark der Ertrag einer Photovoltaikanlage nicht nur im Verlauf eines Jahres, sondern auch im Verlauf des Tages schwanken kann.

Peo Kilowaatpeak kann mit einem Ertrag von 900 -1100 Kilowattstunden rechnen
Pro Kilowattpeak kann mit einem Ertrag von 900 -1100 Kilowattstunden rechnen

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Jahresgang

Die täglichen Schwankungen im Ertrag werden auch Jahresgang genannt. Sie sind bedingt durch die Schwankungen der Globalstrahlung im Verlauf eines Jahres aufgrund der Jahreszeiten und des Wetters. Es ist klar, dass bei schlechtem Wetter oder kürzerer Sonnenscheindauer im Winter weniger Ertrag mit der Photovoltaikanlage erzielt werden kann als bei strahlendem Sonnenschein oder besonders langer Sonnenscheindauer im späten Frühjahr und im Frühsommer. Mit anderen Worten: Das Angebot an solarer Strahlung verändert sich im Laufe des Jahres immer wieder. Und damit auch der Ertrag. Es gibt Datenbanken, die den Jahresgang der Globalstrahlung für bestimmte Orte darstellen.

Wo steht die PV-Anlage in Deutschland?
Wo steht die PV-Anlage in Deutschland?
Tipp: Bei Inselanlagen muss der Jahresgang bei der Auswahl der Speichergröße berücksichtigt werden. Wird der Strom der Inselanlage vor allem im Sommer im Gartenhaus genutzt, muss anders geplant werden als für ganzjährig genutzte Anlagen.

Tagesgang

Der Tagesgang ergibt sich aus den stündlichen Verbrauchs- oder Ertragswerten im Zeitraum eines Tages. Hier kann es sein, dass der Tagesgang für Wochentage gänzlich anders aussieht im Vergleich zum Wochenende. Klar, dass eine Photovoltaikanlage nachts keinen Strom erzeugt. Der Tagesgang zeigt die Schwankungen im Ertrag der Anlage noch detaillierter als der Jahresgang. Gerade bei Anlagen, bei denen entschieden werden muss, ob die Anlage eher nach West oder Ost ausgerichtet werden soll, kann ein Blick auf den typischen Tagesgang vor Ort Aufschluss geben.

Tipp: Je nach Region kann eine Ausrichtung nach Westen sinnvoller als nach Osten sein, weil Frühnebel morgens und den Vormittagstunden für weniger Erträge sorgen.
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